Поликарбонат (ПК) жарық өткізгіштігінің, соққыға төзімділігінің және өлшем тұрақтылығының арқасында жоғары сапалы отқа төзімді компоненттерде (электрондық терезелер, жарықтандыру жабдықтары және жоғары жылдамдықты рельстің интерьері сияқты) кеңінен қолданылады. Бұл мақалада осы синергетикалық дизайнның техникалық жолы көп ауқымды перспективада талданады.
1. Шашырауды бақылау: Бөлшек өлшемі көрінетін жарықтың толқын ұзындығынан (<40 нм) айтарлықтай кіші және матрицаның сыну көрсеткішімен жоғары сәйкес келуі керек.
2. Интерфейсті басқару: агломераттардың әсерінен жарықтың шашырауын болдырмау үшін бөлшектер матрица ішінде молекулалық деңгейге жақын дисперсияға қол жеткізуі керек.
3. Жалынға төзімділік тиімділігі: Nano-ATH төмен жүктеме деңгейлерінде (әдетте 10-20 масса%) тиімді конденсацияланған фазалық жалынға қарсы механизмді іске қосуы керек.
ДәстүрліATH(бөлшектердің өлшемі 1-10 мкм) жарықтың қатты шашырауын тудыруы мүмкін, бұл материалдың опалесценциясына әкеледі. Керісінше, жауын-шашын әдістері арқылы тазартылған нано-ATH (бөлшектердің орташа мөлшері D50 < 50 нм және тар таралуы), өлшемдері көрінетін жарық толқындарының ұзындықтарынан әлдеқайда аз болғандықтан және бетті модификациялау арқылы реттелетін оптикалық қасиеттеріне байланысты, бұл қақтығыстың негізгі шешімі ретінде қызмет етеді.
1. Nanoprecipitation ATH өнімділігінің негізгі көрсеткіштері
· Бөлшектердің өлшемі және морфологиясы: сфераға жақын немесе кәдімгі алтыбұрышты тромбоцит тәрізді нанобөлшектерге артықшылық беріңіз. Сфералық бөлшектер изотропияны көрсетеді, қарапайым шашырау үлгісімен; Арнайы қалыңдықтағы алтыбұрышты тромбоцит тәрізді нанокристалдар жарық бағытына параллель бағытталған кезде шашырауды азайта алады.
Натрий ионының қалдығы: жоғары температурада өңдеу кезінде ДК гидролизінің деградациясын катализдеуге жол бермеу үшін Na⁺ мазмұнын < 50 ppm бақылаңыз.
2. ДК матрицасын таңдау және тұрақтандыру
Оптикалық дәрежедегі ДК шайыры: қоспалары төмен, түссізденуі төмен және молекулалық салмақтың тар таралуы, бастапқы жарық өткізгіштігі >88% болатын сорттарды таңдаңыз.
Гидролизді тұрақтандырғыштар және антиоксиданттар: ATH қатысуымен өңдеу кезінде эфир байланыстарының тұрақтылығын қорғау үшін эпоксидті қосылыстар мен фосфиттік эфир антиоксиданттарын алдын ала қосу керек.
1. Жалынға қарсы механизм (синергетикалық әсер)
Nano-ATH дербес компьютерде оқшауланбайды
Физикалық тосқауыл: жану кезінде нанобөлшектер балқыған ДК бетіне ауысады және ДК-ның ыдырауы нәтижесінде пайда болған көміртегі қабатымен синергетикада тығыз «Al₂O₃-көміртек» композиттік қорғаныс қабатын жасайды.
2. Оптикалық өнімділікті сақтау механизмі
Сыну көрсеткішін сәйкестендіру: бетті өзгерту арқылы сыну көрсеткішінің айырмашылығы (Δn)ATH-полимер интерфейсі 0,01 төмен төмендейді. Шашырау теориясына сәйкес, шашыраудың көлденең қимасы (Δn)²-ге пропорционал, осылайша «оптикалық мөлдірлікке» жетеді.
Агломераттарды жою: Агломераттар жарық шашырауының негізгі көзі болып табылады. Жоғарыда аталған интерфейс пен дисперсия процесінің негізгі мақсаты – бастапқы нанобөлшектердің негізгі бірлік ретінде қызмет ететін дисперсті күйге жету.
1. Оптикалық өнімділік: жалпы жарық өткізгіштігін (ТТ) және тұманды сипаттау үшін тұман өлшегіш пен спектрофотометрді пайдаланыңыз. Мақсат: ТТ>82%, тұман<8%.
2. Жалынға төзімділік: UL-94 тік жану (қалыңдығы 1,6 мм және одан жоғары үшін V-0), оттегінің шекті индексі (LOI>30%). Конусты калориметриямен (КОН) жылу бөліну жылдамдығының (pHRR) және жалпы жылу бөлінуінің (THR) талдауымен бірге шынайы өрт қаупін бағалаңыз.
3. Интерфейс және орталықтандырылмаған бағалау:
·Жоғары ажыратымдылықтағы TEM: нанобөлшектердің дисперсиялық күйін және аралық қабаттың қалыңдығын көзбен бақылаңыз.
·Динамикалық реология: Төмен жиілік диапазонында сақтау модулінің плато мәні (G ') нанобөлшектердің желілік дисперсия дәрежесін сезімтал түрде көрсете алады.
4. Механикалық қасиеттердің тепе-теңдігі: Нанобөлшектердің жақсы дисперсиясы әдетте ойықтың әсер ету беріктігінің жоғары деңгейін сақтай алады және иілу модулін арттырады, бірақ серпімділік пен қаттылық арасындағы тепе-теңдікке назар аудару керек.
Нано тұнбалары бар жоғары мөлдірлігі жоғары отқа төзімді ДК композиттік материалдарын жобалауATHөйткені ядро жай физикалық араластыру емес, молекулалық интерфейсті жобалаудан бастап наноөлшемді дисперсияны басқаруға дейін, содан кейін макроскопиялық өңдеуге негізделген бағдарлануға дейінгі көп деңгейлі, интеграцияланған жүйе инженериясы.
Оның табысының кілті нано тұндырылған ATH (бөлшектердің өлшемі, морфологиясы, бетінің химиясы) ішкі қасиеттерін терең түсінуде және пайдалануда, нақты интерфейстік молекулалық инженерия арқылы ДК матрицасымен «оптикалық және химиялық үйлесімділікке» қол жеткізуде, содан кейін макроскопиялық өнімдерді өңдеу технологиясы арқылы осы наносөлшемді артықшылықты құлыптауда. Түпкілікті мақсат – нано ATH-ді ДК-де бұдан былай «бөтен нысан» емес, оның функционалдық қаңқасының көрінбейтін, бірақ таптырмас құрамдас бөлігі ету, осылайша материалды синергетикалық түрде бір-біріне қарама-қайшы көрінетін тамаша өнімділікпен қамтамасыз ету - шыныдай мөлдір және жартас сияқты жалынға төзімділік. Бұл дәстүрлі «өнімділік ымырасынан» интеллектуалды «өнімділікті бірлесіп құруға» ауысатын жалынға төзімді полимер материалдарын жобалаудың жаңа кезеңін білдіреді.
